RO102283B1 - Process for manufacturing layered decorating paper - Google Patents

Description

Invenția se refera la un procedeu de obținere a hîrtiei decor stratificate cu generare de fum și inflamabilitate reduse, cu ajutorul presării foilor de hîrtie de celuloză, impregnată cu o soluție de 5 rășini fenolice și de formaldehidă-melamină, la temperaturi ridicate.

Se cunosc diferite procedee de obținere a materialelor cu inflamabilitate' redusă, din hîrtie și rășini policondensate cu IC inflamabilitate redusă, care utilizează trioxidul de antimoniu pentru hîrtie· și antipirenul ca derivat de halogen pentru rășini. Producerea acestor laminate este bazată pe · procedee convenționale, în li care, în timpul presării, derivatul halogen suferă o descompunere care determină efecte nedorite, cum ar fi bulele sau delaminarea plăcilor. Astfel, se cunoaște un procedeu de obținere a lamelelor decora- 2( tive cu inflamabilitate scăzută cu ajutorul hîrtiei de celuloză, modificată cu amestec sinergie de antipirene aditive, cum ar fi trioxidul de antimoniu și copolimeri ca, de exemplu, clorură de vinii și clorură de 2i viniliden. Se mai cunoaște și folosirea esterilor acidului fosforic pentru a crește rezistența la foc a lamelelor de hîrtie cu propagare lentă a . flăcării. Dezavantajul acestora constă în. generarea unor canti- 3( tați mari de gaze toxice și sufocante în timpul arderii, ceea ce face imposibilă folosirea lor în spații. închise, mai ales la căile ferate sau în industria construcțiilor navale. Este cunoscută și folosirea fosfa- . 3i tului de amoniu, fosfatului de diamoniu și acidului fosforic la ignifugarea hîrtiei. Totuși, acești agenți sînt perisabili și efectele lor inflamabile constau în descompunerea în amoniac și acid fosforic la 4( temperaturi sub 1.00°C, în timp ce eliberarea de acid fosforic și apă are loc la ' temperaturi mai ridicate. Deoarece descompunerea apare la temperaturi sub 100°C, hîrtia astfel obținută nu poate fi 4i folosită pentru producerea de lamele din cauză că uscarea materialelor impregnate și presarea pe placă sînt realizate la temperaturi peste 100°C, iar structura hîrtiei menționate face imposibilă aplicarea satu- 5( rării cu o rășină.

Se mai cunoaște și folosirea polifosfatului de amoniu pentru obținerea de învelișuri autogonflabile rezistente la foc (Brevet Polonia nr. 114868). Folosirea compușilor polifosforici pentru polimeri anhidri în procedee de producție într-o etapă de exemplu, fabricarea de bunuri rezistente la foc, prin turnare prin injecție etc. este, de asemenea, cunoscuta. Adăugarea de compuși de fosfor la soluții apoase alcaline de rășini rezolice este dificilă, mai ales cînd se folosesc în procedee în mai multe etape, de exemplu, fabricarea de lamele legată de impregnarea hîrtiei, uscarea preimpregnată sau presarea pe placă. Mediul apos favorizează hidroliza acizilor și sărurilor fosfatice, ceea ce determină gelarea rășinilor și, în consecință, așezarea lor prematură

Un alt procedeu cunoscut este folosirea polimerilor organo-fosforici conținînd 15% fosfor și 27 % clor pentru întîrzierea arderii spumelor poliuretanice, polimetilmetacrilatului și rășinilor fenolice, epoxi și poliesterice.

Dezavantajul acestora constă în faptul că polimerii organo-fosforici nu sînt solubili în apă și, astfel, ei nu pot fi folosiți pentru solubilizarea în apă a rășinilor. în plus, în urma procedeelor de ardere, se produc cantități mari de fum pe seama procentajului ridicat de părți organice și clor. Aceasta, de asemenea, face imposibilă folosirea lor pentru orice materiale în spații închise.

Scopul prezentei invenții constă în realizarea de hîrtie decor stratificată cu ardere lentă și generare redusă de fum.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția este obținerea hîrtiilor decor stratificate.

Procedeul, conform invenției, de obținere a hîrtiei decor stratificate prin impregnarea hîrtiei miez de celuloză modificată cu soluție apoasă de rășină fenolică-rezol, conținînd un agent retardant de flacără, și a hîrtiei decorative saturate cu soluție de rășină melaminformaldehidică, urmată de predesicarea straturilor de hîrtie impregnată, la temperaturi de 12O...14O°C, urmată de stivuirea straturilor conținînd hîrtia miez decorativă, la temperaturi de 13O...15O°C, la presiuni de 7,85...8,85 MPa, se caracterizează prin aceea că impregnarea hîrtiei miez de celuloză cu conținut de 5...30% în greutate polifosfat de amoniu sau amestec de polifosfați de amoniu, calciu sau magneziu se efectuează cu soluție apoasă de rășină fenolică-rezol, codensată în prezență de oxizi de metal bivalent, de preferință oxid de magneziu, cu

5.. .15% în greutate acid polifosforic sau în absența acestuia, care este un amestec de compuși cu cel puțin trei atomi de fosfor, precum și o soluție de trietanolamină în metanol sau β - hidroxiamină în apă amoniacală sau metanol, într-o astfel de cantitate, îneît să se asigure o valoare de /?H 7...8 a soluției de rășină, iar impregnarea hîrtiei decorative se efectuează cu o soluție de rășină melaminformaldehidică cu 5...10% în greutate acid m.etatetrafosforic sau în absența acestuia și soluție^; metanolică de β - hidroxiamină, într-o cantitate care să sigure o valoare de /zH=8...9 a soluției de rășină.

Se dau în continuare trei exemple de realizare a invenției.

Exemplul 1. Un tanc de lăcuire al unei mașini de impregnare este umplut cu soluție apoasă de rășină fenolică-rezol, condensată în prezența oxidului de magneziu,· conținînd 10% în greutate acid polifosforic și o soluție de trietanolamină în metanol. Soluția are o valoare pH de

7.. .8 și viscozitatea sa este de 80...100 s, măsurată conform metodei tester cupă Ford nr. 4. Prin acest amestec se trece o bandă' de hîrtie de celuloză conținînd 10% în greutate polifosfat de amoniu pînă ce se obține pe purtător 32...39% rășină. Apoi hîrtia este trecută printr-un tunel de uscare al unei mașini de impregnare/'pînă ce se obțin 6...8% în greutate părți ‘ volatile. Acest purtător de hîrtie este apoi tăiat în foi de dimensiuni necesare și înmagazinate în stive, împreună cu foile de hîrtie de celuloză imprimată decorativă nemodificată, saturată cu o soluție de rășină melaminformaldehidică și tratată la cald în același fel cu hîrtia miez. Apoi stivele sînt presate pentru 5 min, conform cu metodele cunoscute, la temperaturi între 140 și 145°C, la presiunea de 7,85...8,83 MPa, pînă ce stiva are 1 mm grosime.

Lamelele fabricate astfel prezintă un indice de propagare a flăcării în suprafață de sub 20, ceea ce este conform normelor IMCO FP XII/B. Indicele lor de generare a fumului întrunește cerințele ASTME-05,02.

Exemplul 2. O bandă de hîrtie de celuloză este trecută printr-un tanc de lăcuire a unei mașini de impregnare, ce a fost umplută cu o soluție apoasă de rășină fenolică-rezol, condensată în prezența oxidului de amoniu de pH = 8 și viscozitate = 80...120 s măsurată prin metoda tester cupă Ford conținînd 15% acid polifosforic și o soluție de β - hidroxiamină în apă amoniacală. Imediat ce procentajul de rășină într-un purtător este 32...39% în greutate, banda este trecută printr-un tunel de uscare al mașinii de impregnare, încălzită în zonă, pînă ce soluția de materie volatilă are 6...8% în greutate. Acest purtător de hîrtie este tăiat în foi de dimensiunile cerute și stivuit împreună cu foi de hîrtie celuloză decorativă, ultima fiind saturată cu o soluție de rășină melaminformaldehidică la pH = 8, conținînd 5% în greutate soluție acid polifosforic și soluție β - hidroxiamină în apă amoniacală. Este tratată la cald, chiar în același mod, cu hîrtia miez. Stiva este apoi presată, pentru 5 min, pe 1 mm, conform metodei cunoscute, la temperatura· de 14O...145°C, sub presiunea de

7,85...8,83 MPa. Lamela astfel obținută întrunește cerințele de calitate și generare de fum din clasa întîi, conform metodei scandinave NT Foc 004.

Exemplul 3. O bandă de hîrtie de celuloză, conținînd 15% în greutate de polifosfați de amoniu, calciu și magneziu în amestec, este trecută printr-un tanc de lăcuire al unei mașini de impregnare ce a fost umplută cu soluție apoasă de rășină rezol, condensată în prezența magneziului cu valoarea de pH = 7...8 și viscozitatea de 80 120 s, conform metodei tester cupă Ford nr. 4, pînă ce procentul de rășină este

102283.

32...38% greutate în purtătorul saturat. Apoi banda este trecută printr-un tunel de uscare al mașinii de impregnare, pînă ce conține 60% în .'greutate materie volatilă.

Acest purtător de hîrtie este tăiat în foi 5 de dimensiuni necesare, acestea sînt stivuite împreună cu foi de hîrtie decorativă care a fost 'saturată cu soluție apoasă de rășină melaminformaldehidică și tratată la cald în același fel cu hîrtia miez. 10

Stiva este presată pentru 5 min pe 1 mm prin metodele cunoscute, la temperaturi de 145...150°C, la presiune de 7,83 MPa.

Lamela astfel obținută prezintă un 15 indice de propagare a flăcării în suprafață peste 10, ceea ce o face să întrunească cerințele standardului IMCOFPXII, în timp de generarea sa de fum întrunește standardul ASTME-05,02. 20

Efectele invenției se bazează pe faptul că adăugarea de soluție de amină în apă amoniacală și apoi de acid polifosforic la soluție apoasă de rășină fenoli că sau soluție de rășină melaminformaldehidică 25 asigură stabilizarea soluției apoase de rășină și determină conducerea corespunzătoare a procedeului de impregnare a hîrtiei, uscării impregnante și presării de plăci. Consecința finală a acestui fapt 30 este obținerea de HDS de calitate superioară ce întrunesc cerințele industriei constructoare de nave.

Procedeul de ardere a lamelelor de mai sus, folosit pentru retardarea de arderi a compușilor polifosforici, are loc deosebit față de cel cunoscut pentru lamele cu ardere lentă. Compușii polifosforici sînt, în principal, un amestec de acizi ciclici și cu catenă deschisă, superiori tripolifosforici, sau săruri ale acestora.

Introducerea fosforului într-o formă condensată prezintă o influență mărită asupra mecanismului procesului de ardere: acidul fosforic prezintă o tendință să se descompună într-un stadiu inițial direct, formînd produse nevolatile de dimensiuni moleculare mult mai mari, care, în timp ce suferă distrugerea în continuare, dau mari cantități de carbon organic primar sub formă de reziduuri de carbon și cantități mici de gaze neinflamabile, datorită compușilor polifosforici folosiți. Reacția acidului fosforic sau a anhidridei sale cu reziduul de carbon, în stadiul de descompunere, restrînge oxidarea carbonului. Mai mult, fosforul legat produce un înveliș sticlos pe suprafața unui material ce arde. Acest înveliș protector limitează accesul ; oxigenului și constituie o barieră pentru oxizii de carbon inflamabili sau alte volatile inflamabile. Cînd carbonul se oxidează, fosforul se reduce. Aceasta este o reacție endoterma, care , determină, mai departe, absorbția căldurii din procedeul de ardere. Oxizii metalici folosiți pentru condensarea rășinilor, adițional, produc complecși cu , grupurile fosforice și ele contribuie la descreșterea probabilității arderii prin producerea unui agent mecanic ce taie influxul de oxigen. Slaba solubilitate în apă a compușilor polifosforici, ca o consecință, a procentului scăzut de grupuri hidroxil, asigură o absorbție scăzută a apei prin lamele, parametru foarte important la utilizarea hîrtiei decor stratificata în industria de construcție a navelor. Aceasta face posibilă, de asemenea, folosirea acestor lamele . în climate diferite.

Invenția prezintă următoarele avan'aje:

- hîrtia decor stratificată prezintă inflamabilitate redusă și generare scăzută de fum;

- absorbție redusă a apei, ceea ce face posibilă folosirea ei în spații închise, în climate diferite și în special în industria . construcțiilor navale.

Claims (1)

1. Procedeu de obținere a hîrtiei decor stratificate prin impregnarea hîrtiei mi-'z de ΐ celuloză modificată, cu soluție apoasă de · rășină fenolică-rezol, conținînd un agent retardant de flacără, și a hîrtiei decorative saturate cu soluție de rășină melaminformaldehidică, urmată de predesicarea straturilor de hîrtie impregnată, la temperaturi între 120 și 140°C, urmată de stivuirea straturilor conținînd hîrtia miez decorativă, la temperaturi de 13O...15O°C, Ia presiuni de 7,85...8,85 MPa, caracterizat prin aceea că, în scopul obținerii unei hîrtii cu ardere lentă cu generare redusă de fum, impregnarea hîrtiei miez de celuloză cu un conținut de 5...30% în greutate polifosfat de amoniu sau amestec de polifosfați de amoniu, calciu sau magneziu se efectuează . cu soluție apoasă de rășină fenolicărezol, condensată în prezență de oxizi de metal bivalent, de preferință oxid de magneziu, cu 5..,15% în greutate acid polifosforic sau în absența acestuia, care este un amestec de compuși cu cel. puțin trei atomi de fosfor, precum și o soluție de trietanolamină în metanol sau β - hidroxiamină în apă amoniacală sau metanol, 5 într-o astfel de cantitate încît să se asigure o valoare de pH = 7...8 a soluției de rășină, iar impregnarea hîrtiei decorative se efectuează cu o soluție de rășină melaminformaldehidică cu 5...10% în greutate acid 10 metatetrafosforic sau în absența acestuia și soluție metanolică de β - hidroxiamină, într-o cantitate care să asigure o valoare de pH = 8...9 a soluției de rășină.